2023版新高考版选考总复习生物-专题四-酶与ATP

高考

生物第二单元细胞的代谢

专题四酶与ATP考点一酶一、酶的概念剖析与拓展化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体主要是细胞核来源一般来说,活细胞都能产生酶生理功能具有催化作用二、酶的作用机理:降低化学反应的活化能。1)a-c:无催化剂时反应所需的活化能。2)a-b:酶降低的活化能。【易混易错】(1)酶可在细胞内、外及体外发挥作用(条件适宜时)。(2)酶能缩短达到化学平衡点的时间,但不改变平衡点,且反应前后数量和性质不变。三、酶的特性1.高效性1)原因:与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著。2)意义:使细胞代谢快速进行。2.专一性1)含义:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。2)意义:保证细胞代谢有条不紊地进行。3.作用条件较温和1)内容:最适宜的温度和pH下酶的活性最高。2)酶活性①实质:催化特定化学反应的能力。②表示方法:酶促反应速率。考点二ATP一、ATP的结构与功能ATP是一种高能磷酸化合物

【易混易错】腺苷、AMP、ADP、ATP关系图

AMP即腺嘌呤核糖核苷酸,为RNA的基本组成单位之一。二、ATP的形成和利用1.ATP的形成

注:光反应合成的ATP多用于暗反应。

2.ATP的利用【名师点拨】ATP与ADP的相互转化(1)反应式:ADP+Pi+能量

ATP。(2)ATP合成场所:细胞质基质、叶绿体、线粒体。(3)ATP水解场所:生物体内需能部位,如细胞核

等。(4)特点:ATP在细胞内含量少、转化快。3.主动运输中的ATP供能机制1)激活酶的活性:运输物质与载体蛋白结合,激活ATP的水解。2)载体蛋白的磷酸化:ATP末端磷酸基团转移到载体蛋白上。3)物质跨膜运输:载体蛋白磷酸化使其空间结构发生变化,物质跨膜运输。【疑难突破】(1)吸能反应常与ATP的水解相联系(吸能反应所需能量可

来自ATP水解释放的能量),放能反应常与ATP的合成相联系。(2)能量通

过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通,ATP是细胞内流通的能量

“货币”。提升一影响酶促反应速率的因素分析1.温度和pH:影响酶活性。1)甲、乙:高温、过酸、过碱都会改变酶的空间结构使酶失活,恢复至适

宜条件,酶活性一般不恢复;低温可抑制酶的活性,酶的空间结构未改变,温度适当升高,酶可恢复活性。2)丙、丁:pH或温度的变化不影响酶作用的最适温度或pH。2.底物浓度和酶浓度

甲中OP段酶促反应速率的限制因素是底物浓度,P点之后的限制因

素可能为酶浓度或酶活性;乙中底物充足时,酶促反应速率与酶浓度成正

比。提升二与酶有关的实验探究1.探究酶的本质1)试剂鉴定法

2)酶解鉴定法

2.探究酶的催化作用——“对比实验法”甲组:反应物+清水→反应速率慢或无反应;乙组:反应物+等量酶溶液→反应速率快。3.探究酶的高效性——“对比实验法”甲组:反应物+无机催化剂→反应速率慢;乙组:反应物+等量酶溶液→反应速率快。实验中自变量是催化剂的种类,因变量是反应速率。4.探究酶的专一性——“对比实验法”1)设计思路一:换底物不换酶甲组:底物甲+酶→底物甲被分解;乙组:底物乙+酶→底物乙未分解。2)设计思路二:换酶不换底物甲组:底物+酶A→底物被分解;乙组:底物+酶B→底物未分解。5.探究酶的最适温度

6.探究酶的最适pH【易混易错】酶活性实验探究中的“五不宜”(1)反应物和酶的选择:①研究酶的适宜温度实验时,不宜选用H2O2酶催化H2O2的分解,因为H2O2

在加热的条件下会分解。②研究酶的适宜pH实验时,由于酸对淀粉有分解作用,因此不宜选用淀粉

和淀粉酶作为实验材料,常选用H2O2和H2O2酶。(2)试剂的选择:①研究温度对酶活性影响的实验时,鉴定淀粉是否分解用碘液,不宜选用

斐林试剂,因为斐林试剂需水浴加热,而该实验中需严格控制温度。②若反应物与生成物均能与试剂发生反应,如麦芽糖及其水解后形成的

葡萄糖均能与斐林试剂反应,再如蛋白质及其水解后形成的多肽均能与双缩脲试剂反应,此类试剂不宜选用。③若反应物与生成物均不能与试剂反应,如蔗糖及其水解后的单糖均不

能与碘液反应,此类试剂也不宜选用。应用生物催化剂的另类——核酶情境材料核酶是具有催化功能的小分子RNA,属于生物催化剂,可剪接

特定的RNA序列。真核细胞中前体RNA形成成熟RNA的过程中需要酶

(P酶)的催化,为验证P酶的化学本质,科学家用蛋白酶处理P酶,处理后的P

酶仍可将前体tRNA转化为成熟tRNA。问题探究

(1)科学家用蛋白酶处理P酶的目的是什么?(2)根据科学家的实验,你可以得出什么结论?如何设计新的实验证明你的

结论?要点点拨

(1)科学家用蛋白酶处理P酶,其目的是探究P酶的化学本质是

否为蛋白质。(2)蛋白酶处理后的P酶仍然具有活性,可以推测P酶的化学本质不是蛋白

质,有可能是RNA。为了进一步证明P酶是RNA,可以使用RNA酶处理P

酶,观察P酶的活性是否还存在。创新实验探究与设计【例】甲同学从某哺乳动物的胃液中分离到了一种酶。为探讨该酶的

最适pH,设计了如表实验方案,其中最合理的是

(

)方案pH范围温度酶活性测定最适pHA1~625℃每间隔一个pH梯

度进行酶活性测

定以pH对酶活性作

图,酶活性最高时

对应的pH为最适

pHB1~1425℃C1~637℃D1~1437℃解析

探究酶的最适pH时,其他条件应保持相同且适宜,一般来说,动物体

内的酶的最适温度在35~40℃,故A、B错误;哺乳动物的胃液可呈酸性,故

为探讨从某哺乳动物的胃液中分离得到的酶的最适pH,实验中设置的pH

为1~6,C正确,D错误。答案

C创新链接1.实验变量

2.对照实验中,自变量控制中的“加法原理”与“减法原理”1)加法原理:与常态比较,人为增加某种影响因素的称为加法原理,如“比

较H2O2在不同条件下的分解实验”中,与对照组相比,加热、滴加FeCl3、滴加肝脏研磨液的处理就是加法原理的利用。2)减法原理:与常态比较,人